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JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
JAVA反射(放射)机制:“程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知*asses。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称*ass,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methodsJava反射机制主要提供了以下功能: 在运行时判断任意一个对象所属的类;在运行时构造任意一个类的对象;在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;在运行时调用任意一个对象的方法;生成动态代理。
有时候我们说某个语言具有很强的动态性,有时候我们会区分动态和静态的不同技术与作法。我们朗朗上口动态绑定(dynamic binding)、动态链接(dynamic linking)、动态加载(dynamic loading)等。然而“动态”一词其实没有绝对而普遍适用的严格定义,有时候甚至像面向对象当初被导入编程领域一样,一人一把号,各吹各的调。
一般而言,开发者社群说到动态语言,大致认同的一个定义是:“程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。
尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言,它却有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知*asses。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称*ass,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看*ass”的能力(the ability of the program* examine itself)被称为introspection(内省、内观、反省)。Reflection和introspection是常被并提的两个术语。
Java如何能够做出上述的动态特性呢?这是一个深远话题,本文对此只简单介绍一些概念。整个篇幅最主要还是介绍Reflection APIs,也就是让读者知道如何探*ass的结构、如何对某个“运行时才获知名称*ass”生成一份实体、为其fields设值、调用其methods。本文将谈到java*ng.*ss,以及java*ng*flect中的Method、Field、Constru*r等*asses众所周知Java有个Object 类,是所有Java 类的继承根源,其内声明了数个应该在所有Java 类中被改写的方法:hashCode()、equals()*one()*String()*t*ss()等。其*t*ss()返回一个*ss 对象。
*ss 类十分特殊。它和一般类一样继承自Object,其实体用以表达Java程序运行时*asses和interfaces,也用来表达enum、array、primitive Java types(boolean, byte, char, short, int, long, float, double)以及关键词void。当一*ass被加载,或当加载器*ass loader)的define*ss()被JVM调用,JVM 便自动产生一个*ss 对象。如果您想借由“修改Java标准库源码”来观察*ss 对象的实际生成时机(例如在*ss的constru*r内添加一个println()),这样是行不通的!因为*ss并没有public constru*r。
*ss是Reflection故事起源。针对任何您想探勘的类,唯有先为它产生一个*ss 对象,接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs。这些APIs将在稍后的探险活动中一一亮相。Java允许我们从多种管道为一*ass生成对应的*ss object。图2是一份整理。
*ss object 诞生管道
示例:
1)运*t*ss()
注:每*ass 都有此函数
String str = "abc";
*ss c1 = str*t*ss();
2)运用*ss*tSupe*ass()
Bu*n b = new Bu*n();
*ss c1 = b*t*ss();
*ss c2 = c1*tSupe*ass();
3)运用static method------*ss.forName()(最常被使用)
*ss c1 = *ss.forName ("java*ng.String");
*ss c2 = *ss.forName ("java.awt.Bu*n");
*ss c3 = *ss.forName ("java.util.LinkedList$Entry");
*ss c4 = *ss.forName ("I");
*ss c5 = *ss.forName ("*ass");
4)运用primitive wrapper*asses的TYPE 语法
*ss c1 = Boolean.TYPE;
*ss c2 = Byte.TYPE;
*ss c3 = Character.TYPE;
*ss c4 = Short.TYPE;
*ss c5 = Int*r.TYPE;
*ss c6 = Long.TYPE;
*ss c7 = Float.TYPE;
*ss c8 = Double.TYPE;
*ss c9 = Void.TYPE;
图2:Java 允许多种管道生成*ss object。
Java*asses 组成分析
首先容我以图3的java.util.LinkedList为例,将Java*ass的定义大卸八块,每一块分别对应图4所示的Reflection API。图5则是“获*ass各区块信息”的程序示例及执行结果,它们都取自本文示例程序的对应片段。
pack*java.util; //(1)
import java*ng.*; //(2)
public*ass LinkedList
extendsAbstractSequentialList
implements List
Cloneable, .Serializable //(7)
{
private static*ass Entry
public LinkedList() { … } //(9)
public LinkedList(Collection extends E> c) { … }
public E*tFirst() { … } //(10)
public E*tLast() { … }
private transient Entry
private transient int size = 0;
}
图3:将一个Java*ass 大卸八块,每块相应于一个或一组Reflection APIs(图4)。
API
编辑
图3的各个Java*ass成份,分别对应于图4的Reflection API,其中出现的Pack*、Method、Constru*r、Field等*asses,都定义于java*ng*flect。
Java*ass 内部模块(参见图3)
Java*ass 内部模块说明
相应之Reflection API,多半为*ss methods。
返回值类型*turn type)
(1) pack*
*ss隶属哪个pack*
getPack*()
Pack*
(2) import
*ss导入哪*asses
无直接对应之API。
解决办法见图5-2。
(3) modifier
*ss(或methods, fields)的属性
int*tModifiers()
Modifier*String(int)
Modifier.isInterface(int)
int
String
bool
(4)*ass name or interface name
*ss/interface
名*tName()
String
(5) type parameters
参数化类型的名称
getTypeParameters() 该书审核已经通过fxl